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未來(lái)信息通信網(wǎng)發(fā)展走勢(shì)
Internet/NGI的本質(zhì)內(nèi)涵為“徹底開(kāi)放，平等、自由創(chuàng)新”，創(chuàng)新能力極強(qiáng)，但現(xiàn)今缺乏自律，安全性、可信性有嚴(yán)重問(wèn)題，必須強(qiáng)調(diào)政府監(jiān)管及自律要求，才能較好地控制其負(fù)面影響，無(wú)明確目標(biāo)，亦難成為目標(biāo)網(wǎng)。2004年2月ITU-T第13研究組會(huì)議經(jīng)過(guò)激烈辯論，給出了NGN的基本定義——涉及基于分組交換的網(wǎng)絡(luò)、提供包括電信在內(nèi)的各類業(yè)務(wù)、支持通用移動(dòng)性、 對(duì)用戶可提供一致與泛在的服務(wù)等六點(diǎn)基本內(nèi)涵。 由此，從廣義角度觀察，應(yīng)該說(shuō)，按此定義的NGN是一種目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)其階段性與集合性, 其具體實(shí)施采用“Focus Group”形式進(jìn)行逐個(gè)熱點(diǎn)推進(jìn)。目前，已形成一股融合與轉(zhuǎn)型和轉(zhuǎn)方式大潮，即固定移動(dòng)融合FMC、兩化深度融合IIDC、三網(wǎng)融合3NC、四C融合4CC、移動(dòng)與互聯(lián)網(wǎng)融合Mobile Internet等融合大潮，這是未來(lái)信息通信網(wǎng)絡(luò)（FINC）發(fā)展的歷史必然，也是提高資源利用率、綠色創(chuàng)新及滿足用戶需求的歷史必然，無(wú)論在全球及中國(guó)均屬如此，毫無(wú)例外。
泛在網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系也是創(chuàng)新、融合發(fā)展的典型。全面感知、可靠傳送及智能處理是物聯(lián)網(wǎng)的三大核心能力；泛在化與智能化則是物聯(lián)網(wǎng)的兩大基本特征，其中泛在化是指無(wú)論覆蓋連接層面或應(yīng)用服務(wù)層面均應(yīng)逐步達(dá)到無(wú)處不在與無(wú)所不能；智能化則應(yīng)體現(xiàn)情景感知認(rèn)知、無(wú)縫連接處理及信息知識(shí)聚合三者渾然一體。相比NGN目標(biāo)網(wǎng)，泛在網(wǎng)則是面向應(yīng)用及各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同集合的更簡(jiǎn)要、明確的描述，實(shí)質(zhì)上也具有目標(biāo)性質(zhì)，需要無(wú)止境的創(chuàng)新、發(fā)展與提高，以滿足人類無(wú)止境的需求演進(jìn)與市場(chǎng)發(fā)展。相應(yīng)的傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的子集，物聯(lián)網(wǎng)是泛在網(wǎng)的子集，泛在型傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)都需同屬NGN目標(biāo)網(wǎng)及泛在網(wǎng)子集的Internet和NGI/NGTN/NGMN/NGBWMN/ NGBTV/……/NGxxx的網(wǎng)絡(luò)支持，與這些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)均有部分重疊相交。泛在網(wǎng)運(yùn)作更多強(qiáng)調(diào)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、融合與互聯(lián)互通和信息／知識(shí)聚合與應(yīng)用，以信息通信網(wǎng)絡(luò)為中心，全部整合各類異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，充分發(fā)揮傳感、物聯(lián)、認(rèn)知、測(cè)量、定位、計(jì)算、智能處理與控制的綜合作用，構(gòu)建和實(shí)施不同聯(lián)網(wǎng)及人與人、人與物、物與物之間的5Ｗ、5Ａ、5C型泛在連接與溝通，按NGN的“開(kāi)放、創(chuàng)新、融合”基本思想和實(shí)質(zhì)內(nèi)涵與框架目標(biāo)要求向?qū)嵤〨II目標(biāo)邁進(jìn)。按此，目前開(kāi)放、創(chuàng)新、融合、共贏已成討論問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)與基本原則, 而從FICN發(fā)展技術(shù)層面看, 寬帶、移動(dòng)、泛在、智能、安全及物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算與“智慧地球”、“感知中國(guó)”等已成關(guān)鍵詞。相應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與建設(shè)層面觀察，分布與集中有機(jī)整合、“大容量、少局所”、節(jié)能減排、高效益、協(xié)同化、融合性已成轉(zhuǎn)型和轉(zhuǎn)方式的重要可持續(xù)發(fā)展途徑。
回顧通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程，在上個(gè)世紀(jì)90年代，固定接入網(wǎng)采用“大容量、少局所”的建網(wǎng)思路，即部署大容量交換局，用光纜和接入設(shè)備替代眾多的中小容量局所，這一做法推動(dòng)了低成本網(wǎng)絡(luò)建設(shè)變革，運(yùn)營(yíng)商能夠迅速拓展市場(chǎng)；現(xiàn)今，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)流量激增，運(yùn)營(yíng)商需要綠色靈動(dòng)低成本的寬帶網(wǎng)絡(luò)來(lái)支撐其全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)，為更多的用戶提供優(yōu)質(zhì)的多樣化服務(wù)，上述固定接入網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)值得移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)借鑒。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的扁平化和“大容量、少局所”建網(wǎng)中的減少網(wǎng)元數(shù)目方向一致，也和實(shí)現(xiàn)低成本高質(zhì)量精品網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)相匹配。此外，與芯片、單板及設(shè)備級(jí)節(jié)能減排能力相比較, 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)級(jí)節(jié)能層次最高，其節(jié)能幅度可高達(dá)60%~80%，從而對(duì)推進(jìn)X-RAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的演進(jìn)創(chuàng)新有重要的意義與價(jià)值。
無(wú)線接入側(cè)技術(shù)演進(jìn)方向
在無(wú)線接入網(wǎng)側(cè)，基站完成了射頻單元（RRU）和基帶單元（BBU）分離后，接入網(wǎng)的靈活部署成為可能。RRU是室外密閉自然散熱設(shè)備，通過(guò)CPRI（公共無(wú)線電接口）協(xié)議接口與BBU的拉遠(yuǎn)互聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)近天線部署，為“少局所”的零機(jī)房建網(wǎng)提供技術(shù)保證。同時(shí)有效提升了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力，可用更少的站點(diǎn)數(shù)目實(shí)現(xiàn)同等的覆蓋范圍；或者在相同的覆蓋半徑下，獲得更多功率儲(chǔ)備而使網(wǎng)絡(luò)容量得到有效提升。
在BBU側(cè)，首先，在扁平化驅(qū)動(dòng)下，RNC和BSC網(wǎng)元功能分離，部分功能上移到EPC（演進(jìn)分組核心網(wǎng)），部分功能下移到BBU設(shè)備內(nèi)。其次，為了降低蜂窩小區(qū)邊緣的強(qiáng)干擾低吞吐量問(wèn)題及平均吞吐量均衡，可引入COMP協(xié)同處理技術(shù)來(lái)解決；從一個(gè)個(gè)獨(dú)立的基站演進(jìn)為基站簇，這樣的基站簇有著更大的網(wǎng)絡(luò)容量，更強(qiáng)的協(xié)同處理能力。最后，在內(nèi)容本地化、流量就近處理等驅(qū)動(dòng)下，部分核心網(wǎng)功能可進(jìn)一步下移到基站側(cè)。為支撐這些變化，BBU側(cè)集成與基帶池化的功能進(jìn)一步增強(qiáng)，BBU的容量和部署物理位置也在提升，朝著無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的“大容量、少局所”方向邁進(jìn)。
C-RAN架構(gòu)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效、虛擬化、融合型 無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)部署
2010年4月，以推進(jìn)TD-SCDMA與TD-LTE成功發(fā)展、全方位創(chuàng)新而聞名的運(yùn)營(yíng)商中國(guó)移動(dòng)，為了適應(yīng)未來(lái)多頻、多制式重疊融合型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，進(jìn)一步降低TCO、CAPEX、OPEX和推進(jìn)節(jié)能減排，進(jìn)一步創(chuàng)新演進(jìn)及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，聯(lián)手設(shè)備廠商，結(jié)合上述的接入網(wǎng)側(cè)技術(shù)變革需求,創(chuàng)新提出了C-RAN架構(gòu)。在此，Ｃ包含了多重含義：清凈節(jié)能（Clean）、集中化（Centralized）、協(xié)同化（Collaborated）及云化（Clouded）等。C-RAN架構(gòu)優(yōu)先完成了基站到基站簇的集中演進(jìn)，完成多站點(diǎn)間基帶資源的動(dòng)態(tài)共享和互為容災(zāi)備份。未來(lái)通過(guò)基帶單元的升級(jí)，進(jìn)一步提升基站簇中站點(diǎn)間的協(xié)同性，并通過(guò)大容量的BBU間的互聯(lián)互通來(lái)實(shí)現(xiàn)基站簇間的協(xié)同性。BBU架構(gòu)可用通用IT平臺(tái)來(lái)構(gòu)建，借助云計(jì)算處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的虛擬化和超強(qiáng)調(diào)度能力，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)電信業(yè)與IT業(yè)的深度融合。由此，C-RAN可實(shí)現(xiàn)借助SDR軟件定義的無(wú)線電技術(shù)與通用處理器平臺(tái)（GPP）及射頻組件程控化有效實(shí)施軟硬件系統(tǒng)定義的架構(gòu)擴(kuò)展升級(jí)與演進(jìn)發(fā)展及多頻、多制式重疊聯(lián)合運(yùn)行，基于實(shí)時(shí)云架構(gòu)，可實(shí)施“實(shí)時(shí)云計(jì)算基帶池”，借助云計(jì)算的各類模式，緊密結(jié)合現(xiàn)實(shí)要求目標(biāo)，借助虛擬計(jì)算手段，實(shí)現(xiàn)泛在的、快速有效與無(wú)所不在及無(wú)所不能的按需型支撐服務(wù)。因此，推廣C-RAN——“大容量、少局所”、節(jié)能、高效、虛擬化、融合型無(wú)線接入架構(gòu)，及實(shí)現(xiàn)以虛擬計(jì)算為基礎(chǔ)的智能化虛擬基站尤為必要。當(dāng)然，走向高度智能化、充分發(fā)揮云計(jì)算一系列優(yōu)勢(shì)的“實(shí)時(shí)云計(jì)算基帶池”及“智能化虛擬基站”將面臨諸多創(chuàng)新挑戰(zhàn)，需穩(wěn)扎穩(wěn)打，分步驟有序推進(jìn)。
在綠色網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求下，“少局所”即零站點(diǎn)機(jī)房部署方案是運(yùn)營(yíng)商的極佳選擇，不僅可節(jié)省大量空調(diào)（據(jù)評(píng)估空調(diào)耗電占基站站點(diǎn)能耗的46%）和配套設(shè)備的能耗，也可有效減少站點(diǎn)租賃費(fèi)用。BBU和傳輸產(chǎn)品原本應(yīng)是室內(nèi)型設(shè)備，室外部署時(shí)需額外的室外一體化方艙或機(jī)柜來(lái)配合部署，且這種方式不利于未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。采用C-RAN架構(gòu)方式，把BBU和傳輸產(chǎn)品等室內(nèi)單元集中到中心機(jī)房，既實(shí)現(xiàn)徹底的站點(diǎn)零機(jī)房化，又順應(yīng)了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的趨勢(shì)，同時(shí)起到傳輸匯聚作用，進(jìn)而優(yōu)化了基站到核心網(wǎng)間的Mesh型傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，真可謂一舉多得。
為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運(yùn)維 帶來(lái)明顯效益
C-RAN架構(gòu)通過(guò)BBU資源池下掛基站站點(diǎn)的零機(jī)房建設(shè)和配套資源收斂，給運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來(lái)極大限度的節(jié)流。據(jù)運(yùn)營(yíng)商的實(shí)際部署案例，在考慮到已部署光纜管道資源、只需少量新建管道和部署光纜的基礎(chǔ)上，采用C-RAN架構(gòu)跟當(dāng)前廣泛應(yīng)用的分布式共站址方式相比，可以有效節(jié)省接入網(wǎng)的CAPEX達(dá)20%左右、OPEX達(dá)63%，10年的TCO可節(jié)省40%左右，有效減少三分之一的工程建設(shè)周期。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)融合與面向未來(lái)等根本特征，有效推行C-RAN架構(gòu)可以滿足運(yùn)營(yíng)商5～10年的接入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求，并有利長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的更新?lián)Q代。
C-RAN在能耗節(jié)省上更為有效, 可在分布式共站址方式上進(jìn)一步節(jié)省67%，比傳統(tǒng)宏基站方式更是節(jié)省80%以上的能耗。如果在運(yùn)營(yíng)商的2G/3G網(wǎng)絡(luò)有一半采用這樣架構(gòu)，就能在“十二五”期間提前完成單位GDP能耗減排40%以上的政府綠色低碳目標(biāo)。顯然，這種創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)值得整個(gè)行業(yè)推廣和應(yīng)用。
